Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych
Transkrypt
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych metodą elektryczną Przyrządy: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Urządzenie do wyznaczania współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych. Autotransformator regulowany. Transformator. Multimetr cyfrowy. Termopara. Naczynie Dewara (termos). Przebieg czynności: V C TP W Q Z U O D R 1. Za pomocą śruby R znajdującej się poniżej czujnika C podciągnąć pręt do położenia zerowego: wskaźnik W położenia szalki z ciężarkami Q pokrywa się z zerem skali U. 2. Ustawić czujnik C tak, aby jego wskazówki milimetrowa oraz mikrometrowa były w położeniu zerowym. 3. Włączyć multimetr. 4. Pokrętłem autotransformatora ustawić wartość napięcia na 60 V. 5. Po ustaleniu wskazań multimetru zanotować wartość potencjału termopary U’ i z charakterystyki termopary (rys. 1) odczytać przyrost temperatury pręta T . 6. Pokrętłem R przy czujniku C podciągnąć pręt do położenia zerowego: : wskaźnik W położenia szalki z ciężarkami Q pokrywa się z zerem skali U.. 7. Odczytać wskazanie S na skali czujnika C i korzystając z równania ΔL S 2 obliczyć wartość przyrostu długości pręta. 8. Powtórzyć czynności opisane w punktach (5)(7) dla kolejnych wartości napięcia zasilania U. 9. Po dokonaniu pomiaru dla U = 180 V, należy obrócić śrubę R do początkowego położenia, tak by czujnik mikrometryczny C wskazywał zero. Następnie wyłączyć zasilanie przez obrót pokrętła autotransformatora do położenia zerowego. L 10. Sporządzić wykres zależności od T . Metodą regresji liniowej L0 L L0 y T ax b wyznaczyć współczynnik rozszerzalności liniowej badanego drutu. 11. Porównać wyznaczoną wartość współczynnika rozszerzalności liniowej z wartością odczytaną w tablicach. Tabela pomiarowa: L0 1 m Zasilanie U V 0 Potencjał termopary U mV 0 Przyrost temperatury pręta T K 0 Wskazanie czujnika S mm 0 Przyrost długości L mm 0 Względny przyrost długości L / L0 0 60 80 100 120 140 160 180 400 350 300 T [K] 250 200 T 0 3 = , U 1 ' 150 100 50 0 0 5 10 U' [mV] Rys. 1. Charakterystyka termopary 15